兩種水溫條件下吉富羅非魚對(duì)兩種工藝飼料的表觀消化率的比較

蘇富強(qiáng)，吳 凡，文 華，劉 偉，蔣 明，田 娟，陸 星，喻麗娟

(1.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海，201306；2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所， 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水生物多樣性保護(hù)與利用重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，武漢，430223)

飼料的消化率是指被消化道吸收而進(jìn)入體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物或能量占攝入食物中的含量的百分比[1]，是評(píng)價(jià)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。水溫作為影響魚類攝食和生長(zhǎng)的一個(gè)重要環(huán)境因子[2]，已有研究表明改變溫度會(huì)顯著影響飼料轉(zhuǎn)化率和新陳代謝，進(jìn)而影響魚類的消化率[3-7]。羅非魚屬于熱帶魚類，是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織FAO向世界各國(guó)推薦的世界性養(yǎng)殖魚類[8]，在我國(guó)氣候條件下，羅非魚的養(yǎng)殖在冬季經(jīng)常會(huì)遇到低溫期，而在低溫期，羅非魚對(duì)飼料類型的選擇直接影響著其生長(zhǎng)速度。膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料是實(shí)際養(yǎng)殖生產(chǎn)中常見的2種飼料，由于膨化浮性飼料具有可提高飼料的可消化性、鈍化飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子并提高飼料在水中穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)，在魚類養(yǎng)殖中得到迅速推廣[8]。據(jù)市場(chǎng)信息統(tǒng)計(jì)，在羅非魚養(yǎng)殖過程中，膨化浮性飼料使用量占比已達(dá)到50%以上。然而，目前關(guān)于不同水溫條件下，羅非魚對(duì)膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料表觀消化率的研究甚少。因此，本實(shí)驗(yàn)以吉富羅非魚為研究對(duì)象，在兩種溫度條件下，研究常見兩種類型飼料對(duì)吉富羅非魚生長(zhǎng)性能、飼料效率和攝食率的影響，以及比較吉富羅非魚對(duì)這兩種飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的差異。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)飼料的制作

以豆粕、菜粕、棉粕、花生粕、玉米蛋白粉和魚粉為主要蛋白源，玉米油和豆油為脂肪源(1∶1)，面粉為主要糖源配制飼料，TiO2為指示劑，飼料配方及基本營(yíng)養(yǎng)成分含量見表1。所有原料經(jīng)粉碎后，過60目篩，準(zhǔn)確稱量質(zhì)量并逐步混勻，加入適量水混勻后，用雙螺桿膨化機(jī)(型號(hào)：TSE65S，北京洋工機(jī)械飼料有限公司)經(jīng)高溫(135～150 ℃)擠壓制作成直徑約2.5 mm圓形的膨化浮性飼料；而沉性顆粒飼料則是通過低溫(80～90 ℃)擠壓制成的，直徑2.0 mm、長(zhǎng)約4.0 mm圓柱形的飼料。70 ℃干燥25 min，室溫下冷卻后，放入-20℃冰箱保存?zhèn)溆?。膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料的氨基酸含量見表2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及養(yǎng)殖管理

試驗(yàn)魚來自湖北省羅非魚原良種場(chǎng)。養(yǎng)殖試驗(yàn)在中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所武漢養(yǎng)殖車間的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進(jìn)行。試驗(yàn)魚運(yùn)回后，暫養(yǎng)于1.5 m×1.5 m×1.5 m的水泥池內(nèi)，用常規(guī)商品料馴化2周，以適應(yīng)試驗(yàn)環(huán)境。試驗(yàn)正式開始前，

表1 試驗(yàn)飼料配方及基本營(yíng)養(yǎng)組成Tab.1 Formulation and proximate analysis of experimental diets %

注：根據(jù)Shiau等[9]配制維生素預(yù)混料和無機(jī)鹽預(yù)混料。

表2 膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料中氨基酸含量
Tab.2 Comparison of amino acid content in expandedfloating feed and sinking pellet feedmg/g diet

氨基酸D1D2天冬氨酸29.3129.71蘇氨酸12.5612.49絲氨酸15.8715.92谷氨酸64.5964.62甘氨酸13.7913.26丙氨酸15.7415.46半胱氨酸5.275.30纈氨酸13.0011.92蛋氨酸6.515.30異亮氨酸12.0810.57亮氨酸27.3826.26酪氨酸8.409.33苯丙氨酸19.2422.72賴氨酸15.4216.71組氨酸7.887.99精氨酸20.8620.64脯氨酸17.7417.43

將試驗(yàn)魚饑餓處理24 h后，挑選規(guī)格整齊、體質(zhì)健壯的試驗(yàn)魚180尾，隨機(jī)分到兩套獨(dú)立的可控溫養(yǎng)殖系統(tǒng)中，兩個(gè)系統(tǒng)各分兩組，即膨化浮性飼料組(D1)和沉性顆粒飼料組(D2)，每組設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)15尾，平均初始體重為(54.21±0.47)g。一個(gè)系統(tǒng)水溫設(shè)為28℃，作為適溫組(根據(jù)郭恩彥等[10])；另外一個(gè)系統(tǒng)，水溫設(shè)為22 ℃，作為低溫組(根據(jù)孫儒泳等[11])。養(yǎng)殖期間，每天投喂2次(9∶00和16∶30)，表觀飽食投喂，并且嚴(yán)格控制水溫，確保水體中溶解氧(DO)≥5 mg/L，pH 7.5±0.1，氨氮濃度低于0.05 mg/L，實(shí)驗(yàn)持續(xù)3周。

1.3 糞便收集

養(yǎng)殖試驗(yàn)2周后，開始收集糞便。具體方法參考劉偉等[12]的操作方法。于每晚20∶00～21∶00用密網(wǎng)(60目)撈取并挑選條狀成型、飽滿的糞便，每桶收集的糞便單獨(dú)放入對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)皿中，隨后在-40 ℃條件下冷凍保存。于真空冷凍干燥機(jī)(溫度設(shè)置為-60 ℃)中冷凍干燥72 h。取出，粉碎過0.25 mm篩，放入樣品袋中，于-40 ℃的條件下冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>

養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后，試驗(yàn)魚饑餓處理24 h后，稱取每桶魚的重量，并計(jì)數(shù)。計(jì)算試驗(yàn)魚的平均體重、增重率和特定生長(zhǎng)率；統(tǒng)計(jì)每個(gè)重復(fù)投喂的飼料重量、計(jì)算飼料系數(shù)和攝食率。

1.4 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)定

1.4.1 飼料和糞便營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

飼料水分采用105 ℃恒溫干燥失重法(GB /T 5009.3)；飼料和糞便中粗蛋白采用凱氏定氮法(GB /T 5009.5)；粗脂肪采用乙醚浸提法(GB /T 5009.6)；灰分采用馬福爐灼燒法(GB /T 5009.4)；飼料和糞便中TiO2含量的測(cè)定方法參考Richter等[13]方法；氨基酸含量通過氨基酸分析儀(日立L-8900)測(cè)定，氨基酸的前處理具體操作方法：稱取約0.1 g樣品，加入氨基酸消化管內(nèi)，用6 mol/L的HCl填滿消化管，擰緊蓋子(不留空氣)，然后在110 ℃條件下反應(yīng)22～24 h。待反應(yīng)結(jié)束后，冷卻、過濾，將濾液定容到100 mL；取1.0 mL溶液于潔凈的小瓶子內(nèi)，在-60 ℃條件下冷凍干燥處理4～5 h(液體完全干燥)。然后取出小瓶子，加入2 mL 0.02 mol/L的HCl溶液，充分混勻后取一定量液體上機(jī)測(cè)定。

1.4.2 生長(zhǎng)性能計(jì)算

根據(jù)以下公式，計(jì)算實(shí)驗(yàn)魚的增重率、特定生長(zhǎng)率、飼料系數(shù)、攝食率。

增重率(WGR)=100%×(Wt-W0)/W0

特定生長(zhǎng)率(SGR)=100%×(lnWt-lnW0)/t

飼料系數(shù)(FCR)=F/(Wt-W0)

攝食率(DFI)=100%×F/[(Wt+W0)/2t]

式中，W0：實(shí)驗(yàn)開始時(shí)魚體質(zhì)量(g)；Wt：實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)魚體質(zhì)量(g)；F：飼料攝入量(g)；t為養(yǎng)殖天數(shù)(d)。

1.4.3 表觀消化率計(jì)算

干物質(zhì)表觀消化率(ADC)=100%×(1-Md/Mf)

各營(yíng)養(yǎng)成分的表觀消化率(ADC)=[1-(Md×Nf)/(Mf×Nd)]×100%

式中，Md：飼料中標(biāo)記物TiO2含量(%)；Mf：糞便中標(biāo)記物TiO2含量(%)；Nd：飼料中營(yíng)養(yǎng)成分百分含量(%)；Nf：糞便中營(yíng)養(yǎng)成分百分含量(%)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種溫度條件下兩種飼料對(duì)吉富羅非魚生長(zhǎng)性能的影響

由表3可見，與28 ℃組相比，22 ℃組試驗(yàn)魚的增重率、特定生長(zhǎng)率和攝食率顯著降低，且飼料系數(shù)顯著升高。D1組的飼料系數(shù)顯著低于D2組。在22 ℃條件下，D1組與D2組的增重率、特定生長(zhǎng)率無明顯差異，而飼料系數(shù)和攝食率差異顯著；28 ℃組中D1組的增重率、特定生長(zhǎng)率和攝食率都顯著高于D2組。

2.2 兩種溫度條件下吉富羅非魚對(duì)膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料表觀消化率的比較

由表4可知，與28 ℃組相比，22 ℃組的試驗(yàn)魚對(duì)飼料的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪的表觀消化率顯著降低。雖然，處理組的總必需氨基酸、總非必需氨基酸和總氨基酸的表觀消化率無顯著差異，但是與28 ℃組相比，所有氨基酸的表觀消化率也有所下降，其中蘇氨酸、纈氨酸、天冬氨酸、絲氨酸的表觀消化率顯著性降低。另外，試驗(yàn)魚對(duì)D1粗脂肪的表觀消化率顯著性高于D2。而22 ℃時(shí)，試驗(yàn)魚對(duì)D1粗蛋白、氨基酸(除苯丙氨酸)的表觀消化率與D2相比無顯著性差異。

表3 膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料對(duì)吉富羅非魚生長(zhǎng)性能的影響Tab.3 Effects of expanded floating feed and sink pellet feed on the growth performance of GIFT

注：同一行數(shù)據(jù)有不同上標(biāo)英文字母的兩組間有顯著差異(P<0.05)。表中T表示溫度，D表示飼料。下表同。

表4 兩種溫度條件下吉富羅非魚對(duì)膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的比較Tab.4 Comparison of GIFT on apparent digestibility of nutrients in expanded floating feed and sink pellet feed under two temperature %

注：NEAA.非必需氨基酸；EAA.必需氨基酸；TAA.總氨基酸。其中色氨酸和蛋氨酸在酸水解時(shí)被破壞。

3 討論

3.1兩種溫度條件下膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料對(duì)吉富羅非魚生長(zhǎng)性能的影響

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與28 ℃組相比，22 ℃組吉富羅非魚的增重率、生長(zhǎng)速度均顯著性降低。這與降低水溫可以顯著降低吉富羅非魚的攝食率[10]有關(guān)，低溫導(dǎo)致魚類的活動(dòng)范圍減小、生理代謝能力減弱、攝食欲望不強(qiáng)[14]；低溫降低了試驗(yàn)魚的攝食率，這在Staton等[15]、潘穎瑛等[16]的研究中也有類似的發(fā)現(xiàn)；另一方面也可能是因?yàn)樵诘蜏貤l件下，魚類需要調(diào)節(jié)機(jī)體以適應(yīng)低溫環(huán)境，更多的能量被用來維持生命活動(dòng)，而用于生長(zhǎng)的能量則減少[11,17]。

此外，膨化浮性飼料制作過程中將物料加溫、加壓處理，并擠出模孔或突然噴出壓力容器，使之驟然降壓而實(shí)現(xiàn)體積膨大的工藝操作[18]，這主要是由于膨化可提高飼料的可消化性、鈍化飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子[8]這種工藝本身對(duì)消化產(chǎn)生的影響。本試驗(yàn)結(jié)果確實(shí)發(fā)現(xiàn)投喂膨化浮性飼料能夠顯著性降低飼料系數(shù)，說明膨化浮性飼料更有利于提高吉富羅非魚對(duì)飼料的利用率。這與對(duì)哲羅鮭(Huchotaimen)[19]、虹鱒(Oncorhynchusmykiss)[20]、草魚(Ctenopharyngodonidellus)[21]的研究報(bào)道一致。本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)在22 ℃條件下，膨化浮性飼料組吉富羅非魚的攝食率顯著低于沉性顆粒飼料組。這可能是因?yàn)榕蚧⌒燥暳鲜歉≡谒?，吉富羅非魚攝食過程中需要上浮[22]，而低溫限制了羅非魚活動(dòng)范圍[23]，導(dǎo)致攝食率較低。

3.2 兩種溫度條件下吉富羅非魚對(duì)膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料表觀消化率的比較

本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)22 ℃組中吉富羅非魚對(duì)飼料中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪的表觀消化率顯著性低于28 ℃組，這與前人的研究一致[24-25]。這可能與低溫使得魚類的生理代謝減弱，如消化酶活力降低等原因，影響了魚類的消化率[26-28]。本試驗(yàn)中，膨化浮性飼料組的粗蛋白表觀消化率有高于沉性顆粒飼料組的趨勢(shì)；而粗脂肪的表觀消化率顯著高于沉性顆粒飼料。這與羅琳等[29]研究結(jié)果類似，主要是因?yàn)轱暳显媳慌蚧筚|(zhì)地疏松，空間位阻下降，進(jìn)而增加了酶的水解作用，提高了魚體消化能力[30]；高溫條件下部分脂肪形成了游離的脂肪酸和單甘油酯，提高了魚類對(duì)粗脂肪的消化率[31]。但在22 ℃條件下，吉富羅非魚對(duì)兩種飼料粗蛋白的表觀消化率沒有顯著性差異。這應(yīng)該是由于兩種飼料的蛋白質(zhì)水平相近的原因[32,33]。但在本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)22 ℃組中羅非魚對(duì)膨化浮性飼料賴氨酸、苯丙氨酸的消化率低于沉性顆粒飼料，類似的結(jié)果在虹鱒[34]的研究中也有發(fā)現(xiàn)，這可能是因?yàn)榕蚧蟛糠职被峤Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變?cè)斐傻摹Ｙ嚢彼嶙鳛闊崦舭被?，在膨化過程中的高溫很容易使其分解，與原料中的一部分還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，會(huì)降低蛋白質(zhì)的效價(jià)，降低了利用率[35]。

4 結(jié)論

在28 ℃條件下，投喂膨化浮性飼料能顯著提高吉富羅非魚的增重率，能顯著提高吉富羅非魚對(duì)飼料中粗蛋白、粗脂肪的表觀消化率；在22 ℃條件下，投喂膨化浮性飼料與沉性顆粒飼料對(duì)吉富羅非魚生長(zhǎng)的影響不顯著，但是投喂膨化浮性飼料能明顯提高羅非魚對(duì)粗脂肪的表觀消化率。與28 ℃相比，在22 ℃條件下，降低了吉富羅非魚對(duì)兩種飼料中的干物質(zhì)、粗蛋白的表觀消化率。